3 宽带内容分发平台技术

3．1 内容分发平台组成

一个典型的内容分发网络(CDN)由下述5部分组成，如图2所示。

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 各个部分的内容功能如下：内容缓存：为用户提供真正内容的服务点，一般位于用户接入的集中点或骨干网的POP接入点，可缓存静态的Web内容和流媒体内容。
内容交换机：处于用户接入集中点和POP点，可对内容进行缓存负载平衡及访问控制。在很多设备情况下，和内容缓存集中在一个设备上。
内容路由器：在各内容交换机之前，通过全局负载技术(GSLB)和用户就近访问技术，为用户的请求选择最佳的访问站点。内容分发系统：内容缓存只可缓存静态内容，而对于一些要求对其所有分布站点的内容作镜像的用户，我们需要一个内容镜像系统，这就是内容分发系统。
CDN管理系统：由于CDN系统是提供给多个用户共享的，所以需要一个中心管理系统进行CDN的集中管理。

3．2 内容分发平台的工作原理

当用户访问已经加入CDN服务的网站流媒体内容时，首先通过DNS重定向技术确定最接近用户的最佳QDN节点，同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时，CDN的服务器(节点上的高速缓存)负责将用户请求的内容提供给用户。用户访问的基本流程如下：
(1)用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；
(2)浏览器向本地DNS请求对该域名的解析；
(3)本地DNS将请求发到网站的主DNS，主DNS再将域名解析请求转发到重定向DNS；
(4)重定向DNS根据当时最适当的CDN节点(IP地址)发给用户；系列的策略确定并将解析的结果
(5)用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容；
(6)CDN节点中的服务器负责响应用户的请求，提供所需的内容。CDN在一个城域范围内的服务网络如图3所示。用户通过以上的访问流程，在最佳的位置来访问各种内容，同时CDN的实现需要依赖多种网络技术的支持：负载均衡技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发与复制、安全服务等。

1．负载均衡技术
负载均衡技术，在网络环境下简而言之就是把网络负载尽量均匀地分配到几个能完成相同任务的服务器或网络节点上去执行和处理。由此来避免部分网络节点过载，而另一部分节点空闲的不利状况，改善网络十生能，提高处理效率。
 在CDN中，负载均衡又分为服务器负载均衡和服务器全局负载均衡。
●服务器负载均衡
由于网站内容、功能的日益增多，直接导致了支撑网站的服务器数量的不断增加。如何行之有效地根据各台服务器的处理能力动态地分配任务，已成为解决服务器访问速度问题的关键，这里所用到的技术，就是服务器负载均衡技术。利用这种技术，能够在性能不同的服务器之间进行任务分配，既保证性能差的服务器不成为系统的瓶颈，也能保证性能高的服务器资源得到充分利用，从而加快了Web服务器的访问速度。
●服务器全局负载均衡
服务器全局负载平衡允许Web网络托管商、门户站点和企业根据地理位置分配内容和服务。分散内容和服务有许多好处，包括可以自动地将用户指引到位于其地理区域中的服务器，从而减少响应时间和对昂贵的国际数据连接的使用时间；引导用户离开拥挤的网络和服务器；通过使用多站点内容和服务来提高容错性和可用性，防止因本地网或区域网络中断、断电或自然灾害而导致的故障。
服务器全局负载均衡一般依照一些标准将用户的请求转到“最佳站点”，从而为其提供更好的服务。这些标准可以是站点的健康状况、站点距离、检索指定内容所需的响应时间等。
2．动态内容路由
当用户访问加入CDN服务的网站时，域名解析请求将最终由重定向DNS负责处理。它通过一组预先定义好的策略(如内容类型、地理区域、网负载状况等)，将当时最接近用户的节点地址提供给用户，使用户可以得到快速的服务。同时，它还与分布在世界各地的所有C D N C (C D NCOnt厂01)节点保持通信，搜集各节点的健康状态，确保不将用户的请求分配到任何一个已经不可用的节点上。它还具有在网络拥塞和失效的情况下，自适应调整路由的能力。
3．高速缓存机制
缓存服务通过几种方式来改善用户的响应时间。如代理缓存服务、透明代理缓存服务、使用重定向服务的透明代理缓存服务等。
通过缓存服务，用户访问内容时可以将WAN的流量降至最低，降低对骨干网的压力。
4．动态内容分发与复制
内容网站访问西那个响应速度取决于许多因素，如网络的带宽是否有瓶颈、传输途中的路由是否有阻塞和延迟、网站服务器的处理能力、访问距离等。多数情况下，网站响应速度不口访问者与网站服务器之间的距离有密切的关系。尽管中国电信计划将骨干网络提速8倍，并且增加带宽，但是如果访问者和网站之间的距离太远的话，它们之间的通信一样需要经过重重的路由转发和处理，网络延误不可避免。一个有效的方法就是利用内容分发与复制机制，将占网站主体的大部分静态网页、图像和流媒体数据分发复制到各地的
加速节点上。
内容分发网络可以采用智能路由和流量管理技术，及时发现与访问者最近的加速节点，并将访问者的请求转发到该加速节点，由该加速节点提供内容服务。利用内容分发与复制机制，托管客户不需要改动原来的网站结构，只需修改少量的DN$配置，就可以加速网络的响应速度。

4 上海电信宽带信息源平台架构

4．1 信息源平台服务体系

上海电信宽带信息源建设作为上海电信向广大市民推出的信息服务的延伸和发展，结合宽带优势和特色将体现出互动性强，视频和音频相结合的多媒体特征。上海电信信息源平台建设充分综合了当今最先进的流媒体技术和内容分发技术，同时，在宽带信息源的建设中充分考虑了在宽带接入、宽带信息源平台(流服务平台、海量存储和内容分发)和宽带内容提供商之间建立一个良好的管理和合作模式。信息源平台架构如图4所示，整个平台架构是建立在上海电信基础网络之上(ATM、热线骨干、宽带骨干网)的分布式架构，提供更大的网络访问分布能力，提供给用户的各种信息源服务是建立在高速和中低速流技术平台的基础上(选用MMS和Real的结合)，通过后台的海量的存储结构和宽带内容
分发平台为内容服务提供了可靠、稳定的物理平台保证。

4．2 信息源平台结构

信息源平台网络建设架构为1+4，即１个核心点和4个分书点，如图5所示．其中核心点为CDN系统的管理和控制中心，完成把中心点的内容(MMS、ReaI等)分批、定时、按计划分发到各个分中心节点，同时中心点的4层交换机和各个分中心的4层交换机构成了一个全局城域负载均衡网络(GSLB)，当客户通过本地宽带接入服务器(BAS)接入到城域网中访问某个节目源时，将根据用户与各个中心点的物理距离和当前的设备负载情况，重定向到最合理的访问点.

核心层通过4层交换机连接中心内容分发服务器和所有的应用服务器(包括流媒体平台)。通过中心内容分发服务器完成对中心流媒体服务平台中提供的内容定时、分类地分发到区域点的内容分发器；同时，核心的4层交换机通过和区域的交换机的配合完成对用户访问的定向；考虑到宽带应用的存储量非常大，应用种类繁多，所以所有的应用数据通过中央统一存储系统进行数据读写，便于统一管理和资源的合理应用。
4个区域节点的作用包括流媒体平台的缓存节点，提供分区高速内容缓存；广播业务的分布点，提供两级应用广播服务；部分应用前端分布节点。每个节点与宽带尸骨干网节点重合，通过吉比特端口与宽带尸骨干网节点的路由器连接，利用宽带尸骨干网的拓扑结构与宽带信息源核心节点连接。4个区域节点的作用包括：流媒体平台的缓存节点，提供分区高速内容缓存；广播业务的分布点，提供两级应用广播服务；部分应用前端分布节点。每个节点与宽带尸骨干网节点重合，通过吉比特端口与宽带，P骨干网节点的路由器连接，利用宽带尸骨干网的拓扑结构与宽带信息源核心节点连接。

4．3 现有CDN功能

基于CDN网络基础上的宽带内容服务平台实现了3个核心功能用户就近访问授权内容控制；全局负载均衡；基于应用认证计费的业务管理和与内容提供商合作的业务平台解决了经营宽带内容不口进行内容合作过程中对于用户的认证、计费和业务结算的功能。
●就近访问
实现宽带用户在访问特定的一些流媒体服务或者是已经被CDN部署到边缘节点上的Cache内容时，能够就近访问Cache，也就是能把用户的访问定向到离用户比较近而且运转正常的Cache上去，由边缘的Cache直接为用户提供服务，从而做到节省带宽和减轻对核心服务器的压力，以及加速对中、高速流媒体的访问。
●授权访问
在Cache上缓存了的内容(包括由核心部署到边缘节点上的内容以及流媒体缓存内容如RFAL、Windows MMS等)，只有在用户通过认证、授权的基础上，才能直接从边缘节点的Cache上获得服务，并且有访问时间、访问次数、获取的数据量等等的访问记录。
●内容分发的管理实现可控制的、可管理的、可定制的内容部署、分发系统。对于合约客户，能够实现按照一定的策略，比如什么内容、什么时间、什么方式传送到哪里，何时生效、给谁使用等等，将其要求部署的内容按照